caractéristique d'une MCC

Résumé du chapitre précédent

Stator

carcasse

Rotor

Inducteur

ua tension d’induitia courant d’induit

ua

ia

Tu

Les grandeurs physiques

MCC

Tu moment du couple utile vitesse angulaire de rotation

Tension d’alimentatin :

Excitation

Courant d’induit

Force électromotrice

E = K

E

uaCircuit électriq

ue

+

-Laplac

e

Faraday

VitesseAngulaire

+

-Couple de charge

Tch

ia

Arbre mécaniqu

e

InduitCouple

électromécaniqueTem = K ia

Tem

Champ magnétique

Modèle simplifié en régime permanent

Tem Tch

FrottementsTp

ua

ia

E= K

Ra

Circuit électrique

Lorsque i = cte l’inductance est sans effet

Ldi/dt = 0

Arbre mécanique

Lorsque = cte l’inertie est sans effet

Jd/dt = 0

Ua = E + Ra.Ia

Tem = Tch + Tp

Moteur à courant continu:

Analyse des fonctionnements1 Introduction à l’étude des régimes permanents

2 Machine à flux indépendant alimentée en tension

3 Machine à flux indépendant alimentée en courant

4 Machine à flux lié alimentée en tension

5 Machine à flux lié alimentée en courant

6 Démarrage - Freinage

Introduction à l’étude des régimes permanents

MCC

ua

ia

Tu= Tch

iex

SourceFrein

Grandeurs réglantes (causes)On peut agir directement sur elles- Ua la tension d’induit- Iex le courant d’excitation- Tch le moment du couple de charge

Grandeurs réglées: (effets)On ne peut que constater leur valeurs- la vitesse angulaire- Ia le courant d’induit

Pour une commande en courant c’est Ia qui est réglante et Ua qui est réglée

Caractéristique pour Caractéristique pour l ’analysel ’analyse

Grandeur réglante (Cause)

Grandeur réglée (Effet)

0

Valeur nominale

Valeur nominale N

Conditions d’essais:Les constantes

Caractéristique pour Caractéristique pour l ’analysel ’analyse

Couple de freinage

Vitesse angulaire

0

TN

NN

Ua = UN

Iex = IexN

= f(Tch)

Loi de commandeLoi de commande

Grandeur réglée (Effet)

Valeur nominale

Grandeur réglante (Cause)

0

Valeur nominale N

Conditions d’essais:Les constantes

Loi de commandeLoi de commande

Tch

0

TN N

N

Ua = UN

Iex = IexNP

Charge

Tch = f()

Couple nécessaire à la charge

Couple que peut fournir

le moteur

Machine à flux Machine à flux indépendant alimentée indépendant alimentée

en tensionen tensionEssai à vide: réglage de la vitesse

Source de tension

Tch = 0

ia0

MCC

ua 0iex



N

Tch = 0Iex = IexN

0 = f(Ua)Commande par l’induit

Tension d’alimentation0

UN

Ua

N

0Vitesse à vide



N

Tch = 0Iex = IexN

Ia0 = f(Ua)Commande par l’induit


UN

Ua

IN

Ia0Courant à vide



N

Tch = 0Ua = UN

0 = f(iex)Commande par l’inducteur

Courant d’excitation0

iN

iex

N

0Vitesse à vide

Nécessité d’un système de démarrageEmballement quand iex tend vers zéro



N

Tch = 0Ua = UN

Ia0 = f(iex)Commande par l’induit

Interdit

Courant d’excitation0

IN

iex

IN

Ia0Courant à vide


en tensionen tensionEssai en charge = f(Tch)

Source de tension

Ua = cte Iex =IexN

Frein

MCCua

ia

Tch

iex


en tensionen tensionEssai à en charge

N

Ua = cteIex = IexN

= f(Tch)

Couple de charge0

TN

Tch

N

Vitesse en charge

½ UN

UN


en tensionen tensionEssai en charge

N

Ua = cteIex = IexN

Ia = f(Tch)Commande par l’induit

Couple de charge0

TN

Tch

IN

IaCourant en charge

Ia0

Ua


en tensionen tensionFonctionnement dans les 4 quadrants

Ua = cteIex = IexN

= f(Tch)

0 Tch

½ UN

UN

-½ UN

-UN

Moteur AV

Moteur AR

Frein AV

Frein AR


en tensionen tensionFonctionnement dans les 4 quadrants

Ua = cteIex = IexN

Ia = f(Tch)

0 Tch

Ia

UN

-UN

Moteur AV

Moteur AR

Frein AV

Frein AR

Machine à flux indépendantMachine à flux indépendantFonctionnement dans les 4 quadrants = f(Tch)

Tch

MAVFAV

MAR FAR

Commande par l’inducteur

Commande par l’induit

Ua = cteIex = IexN


en couranten courantEssai à rotor bloqué:

Tu = f(Ia)Réglage du couple

Source de courant

Blocage du rotor

MCC

ua

ia

Tu

= 0

iex

= 0Iex = IexN



N

= 0Iex = IexN

Tu = f(Ia)Réglage du couple

Courant d’alimentation0

IN

Ia

TN

Tu Couple utile



N

= 0Iex = IexN

Ua = f(Ia)Réglage du couple

Courantd’alimentation0

IN

Ia

UN

Ua Tension d’induit

Machine à flux lié alimentée en Machine à flux lié alimentée en tensiontension

Essai à vide: réglage de la vitesse

Source de tension

Tch = 0

ia0

MCCu0



N

Tch = 0Iex = Ia

0 = f(U)


UN

U

N

0Vitesse à vide

Attention U << UN !!



N

Tch = 0Iex = Ia

Ia0 = f(U)


UN

U

IN

Ia0Courant à vide


Essai en charge = f(Tch)

Source de tension

U = cte Iex =Ia

Frein

iex = ia

Tch

MCCu


Essai à en charge

U = cteIex = Ia

= f(Tch)

Couple de charge0

TN

Tch

N

Vitesse en charge

0,8UN

UN

Attention: sous tension nominale enmballement à vide !!

0,2UN

0,4UN

0,6UN


Essai en charge

N

U = cteIex = IaIa = f(Tch)

Couple de charge0

TN

Tch

IN

IaCourant en charge

Flux indépendant

Flux lié

Fonctionnement en Fonctionnement en alternatifalternatif

ia iexTem

Excitation Excitation dérivationdérivation

= 0Mu

iex

Valeur moyenne du couple Valeur moyenne du couple nullenulle

t

Fonctionnement en Fonctionnement en alternatifalternatif Excitation sérieExcitation série

0

Tem

ia = iex

u

ia= iex

M

t

Valeur moyenne du couple non Valeur moyenne du couple non nullenulle

Applications « récentes »Applications « récentes »Asservissement de positionAsservissement de position

Mcc

Retour

+- A

e

Consigne

S

Sortie

Potentiomètre d’entrée

Potentiomètre de recopie

ue ur

Applications « récentes »Applications « récentes »Asservissement de vitesseAsservissement de vitesse

Consignee

+ -

A

Retour

DT

S

SortieMccue

ur

Applications « récentes »Applications « récentes »Asservissement de vitesse IIAsservissement de vitesse II

Consignee Retour vitesse

+-

A

S

SortieDTMccRetour courant

-

+

Capteur de vitesse

Capteur de courant

Applications « récentes »Applications « récentes »Alimentation de puissanceAlimentation de puissance

Bobinede lissage

Résistancede freinage

Retour courant

Condensateur tampon

Mcc

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